• 제목/요약/키워드: Mycelium-based

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화학비료(化學肥料) 및 유기물(有機物) 시용시(施用時) 방선균(放線菌) Flora의 구성변화(構成變化) (Effect of Chemical Fertilizers and Organic Materials on Soil Actinomycetes Flora)

  • 홍사현;양창술
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.420-426
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    • 1998
  • 토양미생물(土壤微生物) 특히, 방선균(放線菌)의 수(數)는 천연유기물(天然有機物) 첨가구(添加區)가 그외 첨가물(添加物) 시용구(施用區)보다 월등히 높았으며, 또한 첨가(添加)되는 유기물(有機物)의 C/N비(比)에 따라서도 균수(菌數)의 변화(變化)가 있었다. C/N비(比)가 낮을수록 방선균수(放線菌數)의 증가(增加)는 크나 단기간에 감소(減少)하고 C/N비(比)가 높으면 지속적인 방선균수(放線菌數)유지를 보여준다. 그리고 방선균수(放線菌數)는 pH의 영향(影響)을 크게 받는다. 토양(土壤)의 pH가 배양후기(培養後期)로 접어들면서 감소(減少)하였고 토양중(土壤中) 미생물(微生物)의 균수(菌數)도 감소(減少)하였다. 방선균(放線菌)의 수(數)는 14일째 대조구(對照區)에서 4배(倍), 크로버 시용구(施用區)에서 36배(倍), 볏짚시용구(施用區)에서 20배(倍), 화학비료시용구(化學肥料施用區)에서 5배(倍), 유기질(有機質) 발효비료(醱酵肥料) 시용구(施用區)에서 4배(倍)의 증가(增加)를 보였다. 14일째의 방선균중(放線菌中) Streptomyces속(屬)의 비율(比率)은 대조구(對照區) 62%, 크로버 시용구(施用區) 60%, 볏짚 시용구(施用區) 68%, 화학비료(化學肥料) 시용구(施用區) 67%, 그리고 유기질(有機質) 발효비료(醱酵肥料) 시용구(施用區) 64%로 볏짚시용구(施用區)가 가장 높은 비율을 보였다.

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고추 탄저병 (Colletotrichum acutatum) 방제를 위한 Streptomyces padanus IA70-5의 평가 (Evaluation of Streptomyces padanus IA70-5 Strain to Control Hot Pepper Anthracnose (Colletotrichum acutatum))

  • 쩐티펑지;최옥희;곽연식;손대영;이증주;김진우
    • 농업생명과학연구
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    • 제46권3호
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    • pp.37-45
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    • 2012
  • 고추에 큰 피해를 일으키는 탄저병에 대한 강한 길항력이 있는 세균을 선발하기 위해 선행연구에서 식물뿌리 시료로부터 분리하여 보관중인 세균들을 대상으로 검정에 사용하였다. 총 457균주로부터 IA70-5균주를 최종 선발하였고, 16S rDNA 염기서열 분석을 통해 Streptomyces padanus로 동정하였다. S. padanus IA70-5는 색소를 분비하지 않고 운동성이 없으며 전형적인 Streptomyces속에 속하는 세균들처럼 나선형의 형태를 이루고 있었다. S. padanus IA70-5 균주는 in vitro에서 Colletotrichum acutaum의 균사생장, 포자발아, 그리고 부착기 형성을 효과적으로 억제하였다. 실내 고추 과실에 대하여 병원균 접종 전 IA70-5 배양액 처리 시 약 90%의 탄저병 억제효과를 나타내었다. 본 연구결과를 통하여 길항방선균 S. padanus IA70-5는 고추 탄저병을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다.

느타리 톱밥종균 배지조성에 따른 생산성 비교 (Comparison in the productivity of Pleurotus ostreatus sawdust spawn based on the medium composition)

  • 최종인;최준영;김정한;구옥;김연진;하태문;정구현
    • 한국버섯학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.9-13
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    • 2021
  • 느타리 종균배지재료인 미송톱밥과 미강을 대체할 수 있는 재료를 선발하기 위하여 실시하였다. 톱밥의 pH는 4.9~6.1, 총질소함량은 0.21~0.26%, 총탄소함량은 49.0~50.2%를 나타내며 조지방은 0.3~0.7%를 함유하고 있다. 종균 혼합배지의 pH는 5.3~5.9, 총질소함량은 0.65~1.11%, 총탄소함량은 47.0~49.1%를 나타내었다. C/N율은 총질소 함량이 낮은 미루나무톱밥 혼합배지에서 높게 나타났으며, 단백질 함량은 미송톱밥이 함유되어 있는 배지에서 높게 나타났다. 느타리 균사생장은 미강보다 밀기울이 포함되어 있는 배지에서 균사생장 속도가 빨랐다. 수량은 '곤지7호', '춘추2호', '흑타리', '수한1호' 순으로 높았으며, T4(미루나무톱밥:참나무톱밥:미강) 배지에서 가장 높은 생산성을 나타내었으나 처리 간 유의성이 없었다. 느타리 농가에서는 자가종균 제조 시 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 미루나무톱밥, 참나무톱밥을 단용 및 혼용으로 이용할 수 있으며, 보관중에 품질유지가 어려운 미강 대신에 밀기울을 사용하여 종균을 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

큰느타리 대체배지 종류에 따른 자실체 생육 특성 (Characteristics of fruiting body growth according to alternative substrates of king oyster mushroom (Pleurotus eryngii))

  • 박혜성;민경진;이은지;하태문
    • 한국버섯학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.274-278
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    • 2022
  • 큰느타리 대체 재료를 선발하고 자실체 생육특성을 확인하여 안정생산기술 농가 보급을 위한 기초자료로 활용하기 위해 본 연구를 수행하였다. 처리별 배지재료를 달리하여 제조한 배지 성분분석 결과 총탄소함량은 관행(40.86%)대비 처리구에서 42.24~48.22%로 높았고, 총질소함량도 관행(1.39%)대비 처리구에서 1.7~2.29%로 높은 것을 확인하였다. 탄소질소비율은 관행배지에서 27.9%로 가장 높았고 처리구는 19.12~27.88%로 차이를 보였다. 처리별 균사생장은 28일간 배양하였을 때 배지-1과 배지-6에서 11.5 mm와 11.3 mm로 가장 빨랐고, 관행과 배지-3, 배지-11은 10.1~10.3 mm로 유사하였으며, 균사밀도는 처리간 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 병당 수량은 관행배지(152.2 g/병)보다 배지-8(205.95 g/병), 배지-7(178.51 g/병), 배지-11(170.63 g/병)에서 많았다. 자실체 품질은 모든 처리에서 관행과 대등하였다. 위의 결과를 종합하여 배지재료 가격 등 경제적 효과를 분석하고 잔류농약, 유해미생물 등 안전성 연구를 수행하여 안전생산 및 안정생산 기술이 농가에 보급될 수 있도록 추후 면밀한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

Sesquiterpenoids Bioconversion Analysis by Wood Rot Fungi

  • Lee, Su-Yeon;Ryu, Sun-Hwa;Choi, In-Gyu;Kim, Myungkil
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.19-20
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    • 2016
  • Sesquiterpenoids are defined as $C_{15}$ compounds derived from farnesyl pyrophosphate (FPP), and their complex structures are found in the tissue of many diverse plants (Degenhardt et al. 2009). FPP's long chain length and additional double bond enables its conversion to a huge range of mono-, di-, and tri-cyclic structures. A number of cyclic sesquiterpenes with alcohol, aldehyde, and ketone derivatives have key biological and medicinal properties (Fraga 1999). Fungi, such as the wood-rotting Polyporus brumalis, are excellent sources of pharmaceutically interesting natural products such as sesquiterpenoids. In this study, we investigated the biosynthesis of P. brumalis sesquiterpenoids on modified medium. Fungal suspensions of 11 white rot species were inoculated in modified medium containing $C_6H_{12}O_6$, $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ for 20 days. Cultivation was stopped by solvent extraction via separation of the mycelium. The metabolites were identified as follows: propionic acid (1), mevalonic acid lactone (2), ${\beta}$-eudesmane (3), and ${\beta}$-eudesmol (4), respectively (Figure 1). The main peaks of ${\beta}$-eudesmane and ${\beta}$-eudesmol, which were indicative of sesquiterpene structures, were consistently detected for 5, 7, 12, and 15 days These results demonstrated the existence of terpene metabolism in the mycelium of P. brumalis. Polyporus spp. are known to generate flavor components such as methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl benzoate; 2-hydroxy-4-methoxy-6-methyl benzoic acid; 3-hydroxy-5-methyl phenol; and 3-methoxy-2,5-dimethyl phenol in submerged cultures (Hoffmann and Esser 1978). Drimanes of sesquiterpenes were reported as metabolites from P. arcularius and shown to exhibit antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus (Fleck et al. 1996). The main metabolites of P. brumalis, ${\beta}$-Eudesmol and ${\beta}$-eudesmane, were categorized as eudesmane-type sesquiterpene structures. The eudesmane skeleton could be biosynthesized from FPP-derived IPP, and approximately 1,000 structures have been identified in plants as essential oils. The biosynthesis of eudesmol from P. brumalis may thus be an important tool for the production of useful natural compounds as presumed from its identified potent bioactivity in plants. Essential oils comprising eudesmane-type sesquiterpenoids have been previously and extensively researched (Wu et al. 2006). ${\beta}$-Eudesmol is a well-known and important eudesmane alcohol with an anticholinergic effect in the vascular endothelium (Tsuneki et al. 2005). Additionally, recent studies demonstrated that ${\beta}$-eudesmol acts as a channel blocker for nicotinic acetylcholine receptors at the neuromuscular junction, and it can inhibit angiogenesis in vitro and in vivo by blocking the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway (Seo et al. 2011). Variation of nutrients was conducted to determine an optimum condition for the biosynthesis of sesquiterpenes by P. brumalis. Genes encoding terpene synthases, which are crucial to the terpene synthesis pathway, generally respond to environmental factors such as pH, temperature, and available nutrients (Hoffmeister and Keller 2007, Yu and Keller 2005). Calvo et al. described the effect of major nutrients, carbon and nitrogen, on the synthesis of secondary metabolites (Calvo et al. 2002). P. brumalis did not prefer to synthesize sesquiterpenes under all growth conditions. Results of differences in metabolites observed in P. brumalis grown in PDB and modified medium highlighted the potential effect inorganic sources such as $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ on sesquiterpene synthesis. ${\beta}$-eudesmol was apparent during cultivation except for when P. brumalis was grown on $MgSO_4$-free medium. These results demonstrated that $MgSO_4$ can specifically control the biosynthesis of ${\beta}$-eudesmol. Magnesium has been reported as a cofactor that binds to sesquiterpene synthase (Agger et al. 2008). Specifically, the $Mg^{2+}$ ions bind to two conserved metal-binding motifs. These metal ions complex to the substrate pyrophosphate, thereby promoting the ionization of the leaving groups of FPP and resulting in the generation of a highly reactive allylic cation. Effect of magnesium source on the sesquiterpene biosynthesis was also identified via analysis of the concentration of total carbohydrates. Our current study offered further insight that fungal sesquiterpene biosynthesis can be controlled by nutrients. To profile the metabolites of P. brumalis, the cultures were extracted based on the growth curve. Despite metabolites produced during mycelia growth, there was difficulty in detecting significant changes in metabolite production, especially those at low concentrations. These compounds may be of interest in understanding their synthetic mechanisms in P. brumalis. The synthesis of terpene compounds began during the growth phase at day 9. Sesquiterpene synthesis occurred after growth was complete. At day 9, drimenol, farnesol, and mevalonic lactone (or mevalonic acid lactone) were identified. Mevalonic acid lactone is the precursor of the mevalonic pathway, and particularly, it is a precursor for a number of biologically important lipids, including cholesterol hormones (Buckley et al. 2002). Farnesol is the precursor of sesquiterpenoids. Drimenol compounds, bi-cyclic-sesquiterpene alcohols, can be synthesized from trans-trans farnesol via cyclization and rearrangement (Polovinka et al. 1994). They have also been identified in the basidiomycota Lentinus lepideus as secondary metabolites. After 12 days in the growth phase, ${\beta}$-elemene caryophyllene, ${\delta}$-cadiene, and eudesmane were detected with ${\beta}$-eudesmol. The data showed the synthesis of sesquiterpene hydrocarbons with bi-cyclic structures. These compounds can be synthesized from FPP by cyclization. Cyclic terpenoids are synthesized through the formation of a carbon skeleton from linear precursors by terpene cyclase, which is followed by chemical modification by oxidation, reduction, methylation, etc. Sesquiterpene cyclase is a key branch-point enzyme that catalyzes the complex intermolecular cyclization of the linear prenyl diphosphate into cyclic hydrocarbons (Toyomasu et al. 2007). After 20 days in stationary phase, the oxygenated structures eudesmol, elemol, and caryophyllene oxide were detected. Thus, after growth, sesquiterpenes were identified. Per these results, we showed that terpene metabolism in wood-rotting fungi occurs in the stationary phase. We also showed that such metabolism can be controlled by magnesium supplementation in the growth medium. In conclusion, we identified P. brumalis as a wood-rotting fungus that can produce sesquiterpenes. To mechanistically understand eudesmane-type sesquiterpene biosynthesis in P. brumalis, further research into the genes regulating the dynamics of such biosynthesis is warranted.

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Bacillus spp.를 이용한 옥수수 밑둥썩음병의 생물학적 방제 (Biological Control of Fusarium Stalk Rot of Maize Using Bacillus spp.)

  • 한준희;박기창;김준오;김경수
    • 식물병연구
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    • 제21권4호
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    • pp.280-289
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    • 2015
  • 옥수수는 세계적으로 가장 중요한 작물이다. 옥수수의 소비가 꾸준히 증가하고 있지만, 생산량은 연작과 Fusarium spp.와 같은 토양전염성 곰팡이병의 감염에 의해 줄어들고 있다. 최근에 우리나라를 포함해 전 세계적으로 F. subglutinans와 F. temperatum에 의해 발생되는 옥수수 밑둥썩음병의 발생이 많이 보고되고 있다. 본 연구에서는 병에 걸리지 않은 건전한 옥수수 토양 근권에서 F. subglutinans와 F. temperatum에 대치배양을 통해 항균활성을 보이는 3 균주(GC02, GC07, GC08)를 선발하였다. 선발된 3 균주 중 GC02와 GC07이 균사생장을 효과적으로 억제하였다. 그리고 16s rRNA에 기반하여 분석한 결과, GC02는 Bacillus methylotrophicus, GC07은 B. amyloliquefaciens 그리고 GC08은 B. thuringiensis로 동정되었다. 또한, GC02와 GC07은 포자발아의 억제에도 효과적이었다. 3개의 Bacillus 균주들은 모두 protease의 활성이 강하게 나타났으며, cellulase 활성은 GC07과 GC08에서만 나타났다. 그리고 불용성 인산의 가용화와 siderophore의 생산은 GC02와 GC07이 비교적 GC08에 비해 우수한 것으로 나타났다. 옥수수 줄기에 2개의 Fusarium과 접종하여 발병억제효과를 검정한 결과 B. amyloliquefaciens GC07이 가장 효과적인 방제효과를 나타내었다. 또한 B. methylotrophicus GC02와 B. amyloliquefaciens GC07은 다른 식물병원성 진균들도 효과적으로 균사생장을 억제하였다. 따라서, B. methylotrophicus GC02와 B. amyloliquefaciens GC07은 식물병원성 진균방제에 생물학적 방제제로서 역할이 가능하다고 판단된다.

영지의 균사체성 ${\beta}-glucan$에 의한 Raw 264.7 대식세포의 Nitric Oxide생성 (Production of Nitric Oxide in Raw 264.7 Macrophages treated with Ganoderan, the ${\beta}-Glucan$ of Ganoderma lucidum)

  • 한만덕;이은숙;김영권;이준우;정훈;윤경하
    • 한국균학회지
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    • 제26권2호통권85호
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    • pp.246-255
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    • 1998
  • 영지균사체로부터 기능적인 면역활성 물질을 얻고자, 여러 조건으로 추출된 ${\beta}-glucan$성 다당류(GAM)의 Raw 264.7 대식세포 활성 정도를 알아보았다. GAN으로 자극된 Raw 264.7 대식세포는 대조군보다 약 $2{\sim}5$배의 nitric oxide 생성을 촉진하였다. 대식세포의 활성화 정도는 GAM의 구조와 분자량 그리고 화학적 조성에 따라 NO생성에 차이를 보였다. 서당을 탄소원으로 배양된 균사체로부터 추출된 알칼리 가용성이며 수용성인 G-BUC로 활성화된 Raw 264.7세포는 $22{\mu}M$의 NO생성을 유도하였다. G-SUC(WS)는 87%의 탄수화물과 3.4%의 단백질로된 평균분자량 30 kD의 다당류이다. 탄수화물의 구성당은 48%의 포도당과 22%의 mannose등으로 구성된 glucomannan성 GAM이다. 세포분획성 GAM가운데 세포벽으로부터 추출된 알칼리 가용성(CW-AB-WS)인 ${\beta}-glucan$성 다당류가 가장 많은 NO생성을 촉진시켜 영지의 대식세포 활성 다당류로 가장 잠재력이 있는 다당류인 것으로 나타났다. NO생성에 GAN과 대식세포 활성물질(LPS 및 $IFN-{\gamma}$)의 혼합 효과는 독자적인 자극보다는 혼합하여 자극했을 때 NO의 생성이 증폭되었다. GAM으로 활성화된 대식세포의 유사분열은 대조군에 비해 현저히 억제되었으며, 활성화된 대식세포의 배양액은 in vitro에서 L1210 암세포 주에 세포독성을 나타내었다. 이와 같은 결과로 보아 영지의 ${\beta}-glucan$성 다당류(GAN)는 ${\beta}-anomeric$ glucan receptor를 갖고 있는 대식세포를 자극하여 NO를 생성하며, 이때 NO생성의 촉진하는 다당류의 조건은 어느정도의 수용성을 갖고 있는 소량의 단백질이 포함된 고분자성 ${\beta}$glucan다당류이다.

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감과피를 이용한 큰느타리버섯 배지 개발 (Development of medium for Pleurotus eryngii cultivation using Kojongsi persimmon peels)

  • 김철환;김혜수;김홍출;권현숙;정종천;공원식;조수정
    • 한국버섯학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.314-318
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    • 2015
  • 본 연구는 지역 특산물인 감과피를 이용한 버섯배지 개발을 위한 기초자료로서 감과피의 이용 가능성을 검토하고자 수행되었으며 감과피는 경상남도 산청지역에서 곶감을 생산하고 남은 것을 수거하여 건조한 후 사용하였고 공시균주는 ASI 2312를 사용하였다. 대조구는 혼합배지:콘코브:톱밥(220:65:15, v/v)을 혼합한 기본배지를 사용하였고 기본배지 중 혼합배지를 5%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50%의 건조된 감과피 처리구로 대체한 처리구를 시험구로 사용하였다. 대조구인 기본배지에 비해 시험구인 5%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%, 50% 감과피 처리구의 T-N 함량은 감과피 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며 T-C 함량은 큰 차이가 없었고 C/N율은 감과피 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 감과피 첨가량이 균사생장에 미치는 영향을 조사한 결과 대조구보다 감과피가 첨가된 모든 시험구에서 균사생장이 느리게 나타났다. 감과피 첨가량에 따른 배양일수는 대조구인 혼합배지에 비해 감과피를 30%까지 첨가하여도 배양일수와 초발이 소요일수에는 뚜렷한 차이는 없었지만 감과피 첨가량이 증가할수록 배양일이 길어지는 경향을 보였으며 혼합배지에 비해 감과피 첨가비율이 증가할수록 갓의 직경은 감소하고 대의 길이는 길어지고 직경은 감소하는 경향을 나타내었다. 수확 후 동결 건조한 큰느타리버섯의 수분, 단백질, 조회분 함량은 대조구와 시험구에서 유의성 있는 차이를 나타내지 않았지만 조지방 함량은 감과피 첨가량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었고 ${\beta}-glucan$ 함량은 대조구에 비해 10%와 15% 감과피 첨가구에서 높게 나타났다. 따라서 대조구와 비교했을 때 15% 감과피 첨가구는 자실체 수량도 높게 나타나고 ${\beta}-glucan$ 함량도 높게 나타났기때문에 감과피 첨가비율은 15%가 가장 적합한 것으로 사료된다.